RU2767852C1

RU2767852C1 - Pipe welding quality control method

Info

Publication number: RU2767852C1
Application number: RU2021131574A
Authority: RU
Inventors: Ольга Юрьевна Ильина; Анвар Габдулмазитович Яруллин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ТМС Групп"
Priority date: 2021-10-28
Filing date: 2021-10-28
Publication date: 2022-03-22

Abstract

FIELD: pipe welding.

SUBSTANCE: invention relates to a method for quality control of pipe welding. The method for quality control of pipe welding includes applying to the area free from the insulating layer a coating that can change its color to at least one other color when at least one corresponding color transition temperature for such a coating is reached, wherein the coating is applied in the middle of the section free from the insulating layer, at least one transition temperature is determined depending on the operating temperature of the pipe, inspection of the coating after welding and recognition of the welded joint as poor quality if the color of the coating changes to the color corresponding to the highest value of the transition temperature.

EFFECT: improving the efficiency of quality control of welding pipes with internal lining.

5 cl, 1 dwg

Description

Техническое решение относится к способу контроля качества сварки труб, в частности труб с внутренним лакокрасочным покрытием.The technical solution relates to a method for quality control of pipe welding, in particular pipes with an internal paint coating.

Уровень техники.The level of technology.

Из уровня техники, патент РФ №2037722, известен способ неразъёмного соединения труб с внутренней облицовкой включающий обработку концов труб, размещение в них кольцевых вставок, нанесение на внутреннюю поверхность труб облицовочного слоя и сварку концов труб между собой. При этом при сварке от сварочной дуги идет распределение тепла от шва в сторону тела трубы, тем самым вызывая горение внутреннего покрытия в околошовной зоне. Покрытие вначале чернеет, потом вспучивается и тлеет. Соответственно околошовная зона остается не защищённой от коррозии и впоследствии с этого места начинается разрушение трубопровода (коррозия – порыв). В вышеуказанном решении для защиты внутреннего покрытия используются термостойкие слои, а также втулка для защиты стыка, перекрывающая слой внутреннего покрытия. From the prior art, RF patent No. 2037722, a method is known for permanently connecting pipes with an inner lining, including processing the ends of the pipes, placing annular inserts in them, applying a lining layer to the inner surface of the pipes and welding the ends of the pipes together. In this case, when welding from the welding arc, heat is distributed from the seam towards the pipe body, thereby causing combustion of the inner coating in the near-weld zone. The coating first turns black, then swells and smolders. Accordingly, the near-weld zone remains unprotected from corrosion, and subsequently, the destruction of the pipeline begins from this place (corrosion - gust). The above solution uses heat-resistant layers to protect the inner coating, as well as a joint protection sleeve overlying the inner coating layer.

Однако, как показывает практика, таких мер недостаточно и для того, чтобы не перегреть покрытие (не допустить подъем температуры тела трубы выше максимальной температуры эксплуатации трубы с покрытием) применяют охлаждение трубопровода во время сварки. При этом мероприятия по охлаждению уменьшают производительность при строительстве трубопровода и известны случаи, когда недобросовестные подрядные строительные компании не применяют охлаждение для ускорения процесса сварки (чтобы быстрее сдать трубопровод). При сдаче такого трубопровода единственный способ выявить брак – осмотреть трубу изнутри, а это не всегда возможно.However, as practice shows, such measures are not enough, and in order not to overheat the coating (to prevent the pipe body temperature from rising above the maximum operating temperature of the coated pipe), the pipeline is cooled during welding. At the same time, cooling measures reduce productivity during pipeline construction and there are cases when unscrupulous construction contractors do not use cooling to speed up the welding process (in order to quickly commission the pipeline). When handing over such a pipeline, the only way to identify a marriage is to inspect the pipe from the inside, and this is not always possible.

Из уровня техники, Евразийский патент №007258 (прототип), известен способ контроля сварных соединений с использованием электромагнитно-акустических преобразователей, однако такой способ не позволяет обнаружить брак, возникающий вследствие превышения допустимой температуры при сварке.From the prior art, Eurasian patent No. 007258 (prototype), there is a method for monitoring welded joints using electromagnetic-acoustic transducers, however, this method does not allow detecting defects resulting from exceeding the permissible temperature during welding.

Таким образом, возникает потребность в контроле качества сварки труб посредством контроля превышения допустимой температуры при сварке.Thus, there is a need to control the quality of pipe welding by monitoring the excess of the allowable temperature during welding.

Технический результат – повышение эффективности контроля качества сварки труб.EFFECT: increased efficiency of pipe welding quality control.

Технический результат достигается тем, что способ контроля качества сварки труб включает в себя нанесение на свободный от изоляционного слоя участок трубы покрытия, выполненного с возможностью изменять свой цвет на по меньшей мере один другой цвет при достижении соответствующей по меньшей мере одной температуры перехода цвета для такого покрытия, причём покрытие наносится посередине свободного от изоляционного слоя участка, по меньшей мере одна температура перехода определяется в зависимости от максимальной температуры эксплуатации трубы, осмотр покрытия после сварки и признание сварного соединения некачественным в случае изменения цвета покрытия на цвет, соответствующий наибольшему значению температуры перехода.The technical result is achieved by the fact that the method of quality control of pipe welding includes applying a coating to a section of the pipe free from the insulating layer, made with the ability to change its color to at least one other color when the appropriate at least one color transition temperature for such a coating is reached. , and the coating is applied in the middle of the section free from the insulating layer, at least one transition temperature is determined depending on the maximum temperature of the pipe operation, inspection of the coating after welding and recognition of the welded joint as poor quality in case the color of the coating changes to the color corresponding to the highest value of the transition temperature.

Сущность заявленного технического решения поясняется Фиг.1, где показана труба с нанесенным на неё термоиндикаторным покрытием.The essence of the claimed technical solution is illustrated in Fig.1, which shows a pipe coated with a thermal indicator coating.

На фигуре обозначены:The figure shows:

1 - участок свободный от изоляционного слоя;1 - area free from the insulating layer;

2 - термоиндикаторное покрытие;2 - thermal indicator coating;

3 - внутренняя облицовка (покрытие);3 - inner lining (coating);

4 - внешнее покрытие.4 - outer coating.

Ниже приведен пример осуществления изобретения:Below is an example of the invention:

Перед сваркой обеспечивают свободный от изоляционного слоя (покрытия) участок (поз.1) от торца трубы. Такой участок составляет 70- 150 мм от торца трубы, в большей протяженности участка уже нет смысла, так как при увеличении удаленности от сварного шва изменение температуры внутреннего покрытия трубы не существенно. Далее наносится термоиндикаторное покрытие (поз.2), например, термоиндикаторная краска производства КРОНОС-СПб 2. Его наносят по наружной стороне трубы в зоне неизолированного внешним покрытием участка, например, наносят на наружную поверхность в виде полосы по её периметру. Смысл работы этого состава в том, что под воздействием тепла, передающегося от сварочной дуги, он меняет свой цвет. Цвет зависит от используемого состава, например, от розового через сиреневый к фиолетовому (розовый – исходный цвет, сиреневый – процесс сварки и охлаждения трубы не нарушены; фиолетовый цвет + вспучивание – нарушена технология сварки и охлаждения; гарантированно, что покрытие внутри сгорело). Колер определяется заводом изготовителем термоиндикаторного покрытия. Покрытие 2 может наноситься кистью в один слой.Before welding, a section (item 1) free from the insulating layer (coating) from the end of the pipe is provided. Such a section is 70-150 mm from the end of the pipe, there is no point in a longer section, since with an increase in the distance from the weld, the change in the temperature of the inner coating of the pipe is not significant. Next, a thermal indicator coating is applied (item 2), for example, thermal indicator paint manufactured by KRONOS-SPb 2. It is applied on the outer side of the pipe in the area not insulated with an external coating, for example, it is applied to the outer surface in the form of a strip along its perimeter. The meaning of the work of this composition is that under the influence of heat transmitted from the welding arc, it changes its color. The color depends on the composition used, for example, from pink through lilac to purple (pink - the original color, lilac - the welding and cooling process of the pipe is not violated; purple + swelling - the welding and cooling technology is violated; it is guaranteed that the coating inside burned out). The color scheme is determined by the manufacturer of the thermal indicator coating. Coating 2 can be applied with a brush in one coat.

Подбирается температура перехода цвета термоиндикаторного покрытия. Такой выбор определяется максимальной температурой эксплуатации трубы (т.е. той температурой, которую выдерживает внешнее 4 и внутреннее 3 покрытие без появления дефектов и снижения физико-механических свойств покрытия). Температура перехода покрытия 2 должна подбирается по самому чувствительному покрытию. Например, для труб футерованных, которые одновременно поставляются и с наружным покрытием, термоиндикаторное покрытие 2 подбирается по самому чувствительному покрытию - в данном случае наружному (если все виды изоляции трубы выполнены из одного материала – полиэтилена) и соответствуют температуре перехода 90-95 град. Если снаружи изоляция трубы тепловая или полипропиленовая, а внутри, к примеру, лакокрасочная, то подбор термоиндикаторной краски будет осуществлён по внутреннему покрытию 3. При этом вариант верно выбранного термоиндикаторного материала контролируется службой контроля качества цеха.The transition temperature of the color of the thermal indicator coating is selected. Such a choice is determined by the maximum operating temperature of the pipe (i.e., the temperature that the outer 4 and inner 3 coating can withstand without the appearance of defects and a decrease in the physical and mechanical properties of the coating). The transition temperature of coating 2 should be selected according to the most sensitive coating. For example, for lined pipes, which are simultaneously supplied with an outer coating, thermal indicator coating 2 is selected according to the most sensitive coating - in this case, the outer one (if all types of pipe insulation are made of the same material - polyethylene) and correspond to a transition temperature of 90-95 degrees. If the outside insulation of the pipe is thermal or polypropylene, and inside, for example, paint and varnish, then the selection of thermal indicator paint will be carried out according to the inner coating 3. In this case, the option of the correctly selected thermal indicator material is controlled by the quality control service of the workshop.

Например, при Тэксп= 100 град температура перехода должна быть не выше этого значения, а желательно быть на 10 град ниже, т.е. при Т= 90 град будет переход цвета. Если сварка не нарушена, т.е. было охлаждение, покрытие 2 либо не поменяет цвет, либо поменяет до разрешенного. For example, at Texp = 100 deg, the transition temperature should not be higher than this value, and it is desirable to be 10 deg lower, i.e. at T = 90 degrees there will be a color transition. If the welding is not broken, i.e. there was cooling, coating 2 will either not change color, or change to the allowed one.

Если охлаждения не будет, при сварке температура поднимется выше 100 град, краска ТИК вспучится и потемнеет. Визуально ревизор (например, из отдела контроля качества или любое другое соответствующее должностное лицо) заметит, что сварщик не использовал охлаждения, значит он сделал брак (сварное соединение некачественное). Таким образом, повышается эффективность контроля качества сварки труб.If there is no cooling, during welding the temperature will rise above 100 degrees, the TIK paint will swell and darken. Visually, the auditor (for example, from the quality control department or any other relevant official) will notice that the welder did not use cooling, which means he made a marriage (welded joint is of poor quality). Thus, the efficiency of pipe welding quality control is increased.

Вблизи торца трубы термоиндикаторное покрытие 2 начинает гореть, попадая в сварочный слой (отсюда брак по сварке – сварочное дутьё, непровар) тогда как вблизи наружного заводского изоляционного слоя (покрытия) термоиндикаторное покрытие 2 уже не отражает температуру вблизи сварочного шва, при этом вблизи торца трубы под действием различных факторов сварки (тепловое излучение и др.) покрытие может среагировать и в том случае, когда температура внутренней облицовки (покрытия) 3 или внешнего покрытия 2 находится в норме. Near the end of the pipe, the thermal indicator coating 2 starts to burn, falling into the welding layer (hence the welding defect - welding blast, lack of penetration), while near the outer factory insulating layer (coating), the thermal indicator coating 2 no longer reflects the temperature near the weld, while near the end of the pipe under the influence of various welding factors (thermal radiation, etc.), the coating can also react when the temperature of the inner lining (coating) 3 or the outer coating 2 is normal.

Следовательно, удаленность покрытия 2 от сварочного шва влияет как на надежность сварного соединения, так и на эффективность контроля допустимой температуры сварки. Therefore, the remoteness of the coating 2 from the weld affects both the reliability of the weld and the efficiency of control of the allowable welding temperature.

Было установлено, что для повышения эффективности, а также надежности контроля допустимой температуры сварки, для повышения надежности сварного соединения покрытие 2 следует наносить посередине участка 1, при этом ширина слоя A покрытия 2 должна составлять от 30% до 45% длины участка 1. Также обеспечение ширины слоя покрытия 2 в установленных пределах (30-45%) увеличивает эффективность такого контроля за счет того, что в случае превышения допустимой температуры при сварке по покрытию 2 можно будет определить длину участка со сгоревшим внутренним 3 покрытием.It was found that in order to increase the efficiency, as well as the reliability of the control of the allowable welding temperature, to increase the reliability of the welded joint, coating 2 should be applied in the middle of section 1, while the width of layer A of coating 2 should be from 30% to 45% of the length of section 1. Also ensuring the width of the coating layer 2 within the established limits (30-45%) increases the effectiveness of such control due to the fact that in case of exceeding the permissible temperature during welding on the coating 2, it will be possible to determine the length of the section with a burnt inner 3 coating.

Claims

1. A method for quality control of pipe welding, which includes: applying a coating to a pipe section free from an insulating layer, made with the ability to change its color to at least one other color when an appropriate transition temperature is reached for such a coating, where the coating is applied in the middle a section free from the insulating layer, wherein the transition temperature is determined depending on the maximum operating temperature of the pipe; inspection of the coating after welding and recognition of the welded joint as poor quality in the event of a change in the color of the coating to a color corresponding to the highest value of the transition temperature.

2. The method of claim 1 wherein the coating is a heat indicator paint.

3. The method according to any one of paragraphs. 1, 2, in which the coating is applied with a brush in one layer.

4. The method according to any one of paragraphs. 1-3, in which the width of the coating is from 30% to 45% of the length of the pipe section free from the insulating layer.

5. The method according to any one of paragraphs. 1-4, in which the highest value of the transition temperature is less than the maximum operating temperature of the pipe by 10 degrees Celsius.